Was ist ein Transformator?
Aufbau und Funktionweise
Ideal Transformator
Real Transformator
Anwendung
Der Transformator im Netzteil
Quellen
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Aufbau und Funktionweise
Ideal Transformator
Real Transformator
Anwendung
Der Transformator im Netzteil
Quellen
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Mit einem Transformator (lat.: transformare; umwandeln) werden Wechselspannungen herauf- oder heruntertransformiert.
Transformatoren unterscheiden sich in erster Linie durch Ihre Nennleistung.
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Ideal Transformator
Real Transformator
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Der Transformator im Netzteil
Quellen
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Aufbau:
zwei Spulen, welche auf einen gemeinsamen
Eisenkern gewickelt wurden.
Schaltzeichen einesTrransformation
Quelle: Physik 9/10 Sachsen; Paetec Verlag 1998
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Auf der Eingangswicklung wird ein sich ändrndes Magnetfeld durch die anliegende Wechselspannung erzeugt.
Auf der Ausgangswicklung wird ein Induktionspannung erzeugt .
Die Induktionspnung ist abhängig vom Wicklungsverhätnis der Primär – und Sekundärseite des Transfomators . Der Teil des magnetischen Flusses, der nur
die Primär- oder nur die Sekundärseite durchsetzt, wird als Streufluss bezeichnet.
Funktionweise :
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Ideal Transformator
Real Transformator
Anwendung
Der Transformator im Netzteil
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Ideal Transformator :
keine Streuung
keine Verluste (weder Stromwärme- noch Ummagnetisierungsverluste)
unendliche Permeabilität des Kerns (unendlich hohe Koppelinduktivität)
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Beziehungen beim Ideal Transfomator : Beim idealen Transformator verhalten sich Spannungen und
Windungszahlen proportional: Beim belasteten Transformator verhalten sich Ströme und Windungszahlen umgekehrt proportional:
Das Verhältnis von Primärspannung zu Sekundärspannung nennt man Übersetzungsverhältnis:
Ideale Transformatoren sind praktisch nicht realisierbar
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Ideal Transformator
Real Transformator
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Reale Transformator
Die Wicklungen haben Widersände
im Eisenkern treten Wibelstromverlust auf.
die Ummagntiserung des Kerns verbraucht Energie
Streuflüsse: ein Teil des durch Spule 1 erzeugten Magnetfeldes verläuft abseits vom Kern
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Aufbau und Funktionweise
Ideal Transformator
Real Transformator endlicher Permeabilität
der Streuung
Wirkungsgrad
Anwendung
Der Transformator im Netzteil
Quellen
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Ideal Transformator
Real Transformator endlicher Permeabilität
die Streuung
Wirkungsgrad
Anwendung
Der Transformator im Netzteil
Quellen
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Feldlinien, die mit nur einer Spule verkettet sind, werden als Streufeldlinien bezeichnet.
Die Summenwirkung der Streufeldlinien wird durch den Streufluss der jeweiligen Spule beschrieben.
Der Gesamtfluss einer Spule ergibt sich als Summe des Hauptflusses 12 durch beide Spulen und des jeweiligen Streuflusses s.
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Ideal Transformator
Real Transformator endlicher Permeabilität
die Streuung
Wirkungsgrad
Anwendung
Der Transformator im Netzteil
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Die dem Transformator zugeführte
Wirkleistung wird mit P1,die abgegebene Leistung mit P2 bezeichnet.
Beim realen Transformator treten Verluste auf:
Eisenverlust PVFe und
Kupferverluste PVCu.
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Hochstromtransformator Induktionsschmelzen Induktionshärten Bereitstellen von Betriebsspannungen (die sich von 230
V ~ unterscheiden) Modellbahn (16 V) Klingeltrafo (9 V) Netzteile Ladegeräte (für Handys, Batterien …)
Hochspannungstransformator Übertragung von Elektroenergie über lange Strecken
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Ein einfaches stabilisiertes Netzteil mit 12 V
Für unser Projekt reichen praktische Dimensionierungen aus:
𝑈𝑒𝑓𝑓=2⋅π⋅𝑓𝐵⋅⋅𝐴𝐹𝐸⋅𝑤 ............> (Transformatorhauptgleichung)
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Quellen
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http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207222.htm
http://www.hobby-bastelecke.de/projekte/netzteil_12v.htm
http://www.sn.schule.de/~physikms/material/pruefung/phprf95/ls5prf95.htm
http://home.arcor.de/christian.franzki/anwendungen_von_trafos.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator
http://www.reimerhass.pmbrandt.de/ Energiesysteme SoSe 2009 / Kapitel 4/Trafo/Folie 6,7,8
Prof. Schäfer
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